Inovasi Peningkatan Efisiensi Energi Pembangkitan dari PLTB Menggunakan STATCOM

Dinamika perkembangan teknologi yang seiring berjalannya waktu terus berkembang dengan cepat sebagai konsekuensi dari tuntutan global akan inovasi yang diperlukan bagi kelangsungan dan kenyamanan hidup umat manusia terus menjadi sorotan belakangan ini. Tentunya pengembangan teknologi tersebut perlu berbagai komponen penunjang dalam proses pengembangannya, salah satunya adalah energi listrik. Bersamaan dengan berkembangnya teknologi tersebut, permintaan akan energi listrik juga terus bertambah secara drastis. Hal ini dapat direpresentasikan dari grafik proyeksi kebutuhan listrik PLN dari tahun 2003 sampai dengan tahun 2020.

Grafik Proyeksi Kebutuhan Listrik PLN Tahun 2003 s.d. 2020 (Muchlis & Permana, 2003)

Semakin banyaknya penggunaan listrik tersebut menuntut pembangkit tenaga listrik untuk bisa membangkitkan listrik menjadi lebih besar sehingga diperlukannya kapasitas pembangkit atau penambahan jaringan baru yang lebih banyak. Namun, hal tersebut tidak bisa dilakukan dalam waktu yang singkat dan bisa mengakibatkan tingkat stabilitas di sisi pembangkit menjadi terganggu. Tentunya hal ini berbahaya jika dibiarkan dalam jangka waktu yang panjang.

Di sisi lain, tekanan dari penggunaan Energi Baru Terbarukan (EBT) sebagai upaya pemerintah terhadap perwujudan zero emission yang lebih ramah terhadap lingkungan juga menjadi perhatian khusus dalam sektor pembangkitan tenaga listrik. Dalam mencapai tujuan tersebut, Indonesia sebenarnya tidak perlu khawatir karena Indonesia menyimpan kekayaan sumber EBT yang sangat melimpah.

Dilansir dari laman Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) mengenai Statistik Energi Baru, Terbarukan, dan Konservasi Energi (EBTK) pada tahun 2016, Indonesia menyimpan potensi hingga 443.208 MW energi terbarukan di Indonesia, salah satu penghasil terbesarnya adalah sumber energi angin yang mencapai 60.647 MW. Namun pemanfaatan potensi dari sumber energi angin tersebut masih sangat rendah mengingat sejauh ini berdasarkan data yang diperoleh dari Kementerian ESDM pemanfaatan sumber energi angin hanyalah sebesar 3,1 MW atau hanya 0,01 persen dari potensi yang ada (Kementrian ESDM, 2016).

Peningkatan di bidang teknologi elektronika daya menjadi salah satu solusi yang tentunya sangat berguna dalam menangani permasalahan dinamika dan stabilitas pada pengoperasian pembangkitan tenaga listrik yang berasal dari sumber energi tenaga angin tersebut. Alih-alih menambah kapasitas pembangkit dan jaringan baru, saat ini bisa digunakan sebuah kompensator yang mampu mengkompensasi beban reaktif yang bisa memaksimalkan kapasitas pembangkit dan jaringan yang sudah ada. Namun kompensator konvensional saat ini masih kurang mampu untuk mengakomodasi kebutuhan stabilitas yang ada sehingga diciptakanlah Flexible Alternating Current Transmission System (FACTS) .

Baca juga : Sore Ini, Singo Edan Waspadai Kebangkitan Persikabo

Pada sistem tenaga listrik modern, peralatan FACTS ini banyak digunakan untuk mengendalikan aliran daya dan mengatur tegangan bus untuk peningkatan stabilitas tegangan dan sudut rotor . Sebagai perangkat elektronika daya yang disusun secara seri atau paralel, perangkat FACTS dapat diaplikasikan dengan baik untuk meningkatkan kemampuan penyaluran daya yang sangat baik pada saluran tenaga listrik.

Salah satu peralatan FACTS yang sangat sering dikembangkan akhir-akhir ini adalah Static Synchronous Compensator (STATCOM). STATCOM adalah salah satu perangkat FACTS berjenis shunt compensated yang bekerja dengan cara menginjeksikan daya reaktif leading atau lagging pada titik yang ditentukan pada sistem transmisi/Point of Common Coupling (PCC) sesuai dengan perubahan tegangan pada sistem (Gangolu & Sarangi, 2023). Pada umumnya, STATCOM merupakan Solid-State Switching Converter yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan sekaligus menyerap daya reaktif maupun daya aktif sekali pun.

Rendahnya pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) karena daya keluaran yang belum efisien tentunya diperlukan suatu inovasi yang mampu membantu pemanfaatan PLTB ini menjadi sumber energi yang besar dan mampu mengakomodir beban listrik yang ada pada masyarakat. Untuk menjawab tantangan tersebut, penulis menawarkan solusi berupa Peningkatan efisiensi energi pembangkitan dari PLTB menggunakan STATCOM di Indonesia.

Gambar Rangkaian STATCOM (Brainkart, 2018)

STATCOM terdiri atas tiga bagian utama, yaitu Magnetic Coupling/Transformator, Voltage Source Inverter, dan dc Energy Source. Magnetic Coupling/Transformator berfungsi sebagai step up/step down tegangan dari sistem ke STATCOM. Voltage Source Inverter berfungsi sebagai inti dari STATCOM yang akan menyerap atau memberikan daya reaktif maupun daya aktif ke sistem AC. Sementara dc Energy Source berfungsi sebagai supply dari Voltage Source Inverter. Dc Energy Source pada sistem yang penulis usulkan berupa sistem Photovoltaic Cell sehingga sistem yang diusulkan menggunakan sumber energi terbarukan yang seutuhnya.

STATCOM bisa dipasangkan pada sistem transmisi dari PLTB yang dekat dengan beban listrik untuk menstabilkan tegangan yang ada sehingga daya yang dihasilkan oleh PLTB bisa sampai kepada beban listrik/pelanggan dengan nilai yang hampir sama atau dalam artian hampir tidak ada rugi-rugi yang dihasilkan. Secara garis besar, sistem yang diusulkan oleh penulis bisa direpresentasikan dari gambar berikut.

Baca juga : Anies Jadi Bacapres Favorit Pemilih Berpendidikan Tinggi

Gambaran Full Sistem Diagram dari PLTB yang dipasangkan dengan STATCOM (Dokumen Pribadi)

Pemasangan STATCOM pada sistem tersebut membuat nilai tegangan pada sisi beban akan jauh lebih stabil, bahkan jika terjadi gangguan pada sistem transmisi atau pun sistem distribusi sekaligus. Pemasangan STATCOM pada jaringan PLTB tersebut akan menstabilkan tegangan dengan sangat cepat, sekitar 1 detik ketika terjadi gangguan atau pun rugi-rugi pada sistem sehingga pemanfaatan energi yang dihasilkan dari PLTB bisa dimanfaatkan semaksimal mungkin oleh pengguna.

Dengan pemanfaatan sistem yang telah diusung pada esai ini, pemanfaatan energi angin dalam membangkitkan energi listrik bisa lebih optimal dengan nilai tegangan yang lebih stabil. Hal ini bisa mendorong pembangunan PLTB di Indonesia sehingga mengurangi ketergantungan akan energi yang tidak dapat diperbaharui seperti batu bara.

Hingga saat ini, Indonesia memiliki salah satu PLTB yang cukup besar, yaitu PLTB Sidrap yang terletak di Desa Lainungan, Kecamatan Watang Pulu, Kabupaten Sidenreng Rappang, Sulawesi Selatan. Besar harapan sistem ini bisa diaplikasikan di PLTB Sidrap untuk menambah nilai stabilitas pada tegangan yang dihasilkan sehingga pemanfaatan energi dari PLTB Sidrap bisa jauh lebih maksimal.

Pada akhirnya, perlu kita sadari di era dinamika perkembangan teknologi baru yang terus berkembang semakin pesat perlu didukung dengan supply energi yang cukup besar dan efisien juga. Namun kepedulian akan lingkungan perlu menjadi perhatian khusus mengingat alam yang semakin hari semakin mengalami perubahan akibat ulah manusia. Sudah saatnya perkembangan pembangkitan energi yang ramah lingkungan dan menuju zero emission semakin gencar untuk dikembangkan dan diimplementasikan demi mendorong terwujudnya Sustainable Development Goals (SDGs) 2030 tentang “Energi Bersih dan Terjangkau”.

Refrensi

Baca juga : Erick Dorong Peningkatan Kolaborasi Berkelanjutan PNM dengan BUMN Lain

Brainkart, 2018. Brainkart.com. [Online] Available at: https://www.brainkart.com/article/Principle-of-Operation-and-Advantages--STATCOM_11680/ [Accessed 22 Desember 2022].

Gangolu, S. & Sarangi, S., 2023. A new pilot relaying technique for the STATCOM compensated. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, pp. 1-12.

Kementerian ESDM, 2016. Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan Dan Konversi Energi (EBTKE). [Online] Available at: https://ebtke.esdm.go.id/category/11/buku.statistik.ebtke [Accessed 22 Desember 2022].

Muchlis, M. & Permana, A. D., 2003. Proyeksi Kebutuhan Listrik PLN Tahun 2003 s.d. 2020. Pengembangan Sistem Kelistrikan dalam Menunjang Pembangunan Nasional Jangka Panjang, pp. 1-11.

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.